FR3101074A1 - Procédé et machine pour remplir un récipient à un niveau souhaité de liquide - Google Patents
Procédé et machine pour remplir un récipient à un niveau souhaité de liquide Download PDFInfo
- Publication number
- FR3101074A1 FR3101074A1 FR1910323A FR1910323A FR3101074A1 FR 3101074 A1 FR3101074 A1 FR 3101074A1 FR 1910323 A FR1910323 A FR 1910323A FR 1910323 A FR1910323 A FR 1910323A FR 3101074 A1 FR3101074 A1 FR 3101074A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- filling
- filling tube
- container
- liquid
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 109
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 17
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 8
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 235000019568 aromas Nutrition 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/22—Details
- B67C3/28—Flow-control devices, e.g. using valves
- B67C3/286—Flow-control devices, e.g. using valves related to flow rate control, i.e. controlling slow and fast filling phases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/06—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus using counterpressure, i.e. filling while the container is under pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/06—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus using counterpressure, i.e. filling while the container is under pressure
- B67C3/12—Pressure-control devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/22—Details
- B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
- B67C3/2614—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/22—Details
- B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
- B67C3/2614—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling
- B67C3/2625—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened automatically when a given counter-pressure is obtained in the container to be filled
- B67C3/2628—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened automatically when a given counter-pressure is obtained in the container to be filled and the filling operation stopping when the liquid rises to a level at which it closes a vent opening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/22—Details
- B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
- B67C2003/2651—The liquid valve being carried by the vent tube
- B67C2003/2654—The liquid valve being carried by the vent tube specially adapted for bottom filling, e.g. the liquid valve being located at the lowest part of the vent tube
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/22—Details
- B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
- B67C2003/2671—Means for preventing foaming of the liquid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
- Basic Packing Technique (AREA)
Abstract
Procédé et machi ne pour remplir un récipient à un niveau précis de liquide Contenu de l’abrégé L’invention concerne une machine de remplissage comportant : - un tube de remplissage (11) traversant un embout de bec (8) pour délimiter avec l’embout de bec, une partie (12a) d’un circuit de retour d’air (12), le tube de remplissage (11) étant déplaçable verticalement et délimitant un passage de sortie (11b) pour le liquide ;- un circuit de commande (28) pour : * déplacer le tube de remplissage (11) jusqu’à une position basse et piloter le dispositif d’obturation pour ouvrir le passage de sortie (11b) ;* lorsque le passage de sortie (11b) du tube de remplissage est immergée dans le liquide, mettre le circuit de retour d’air (12) à la pression atmosphérique et déplacer le tube de remplissage (11) en direction de sa position de mise à niveau ;* mettre en communication le circuit de retour d’air (12) avec une chambre sous pression (14) et amener le tube de remplissage (11) à une position de mise à niveau. Figure pour l’abrégé : Fig. 1.
Description
L’objet de l’invention concerne le domaine technique du remplissage de récipients de tout type connu en soi tels qu’en verre ou en matière plastique, à l’aide d’un liquide de remplissage de toute nature. L’objet de l’invention trouve une application particulièrement avantageuse pour le remplissage de récipients de tous types de formes et de formats par des produits sensibles à l’oxydation tel que le vin.
Dans l’état de la technique, il a été proposé de nombreuses solutions pour remplir et mettre à niveau un liquide à l’intérieur de récipients.
Par exemple, le brevet US 1 978 002 décrit, une machine de remplissage comportant une cuve de stockage d’un liquide de remplissage. Cette cuve de stockage est reliée à une et de manière générale, à une série de têtes de remplissage à chacune desquelles les récipients sont successivement amenés puis enlevés après remplissage. Chaque tête de remplissage comporte un tube de remplissage traversant un siège d’appui pour le goulot du récipient. Le tube est destiné à pénétrer à l’intérieur du récipient et comporte intérieurement une canule de décharge permettant de récupérer l’air chassé de l’intérieur du récipient par le liquide de remplissage. Le vide est maintenu à l’intérieur de la cuve de stockage pour assurer l’écoulement du liquide à partir de l’extrémité du tube de remplissage. Lorsque le liquide atteint l’extrémité inférieure du tube de remplissage, le liquide passe par la canule de décharge pour être amené jusqu’à la cuve ou à un récipient de stockage. Le niveau du liquide à l’intérieur du récipient est déterminé par l’extrémité inférieure du tube de remplissage.
Il doit tout d’abord être considéré que le remplissage de récipients utilisant le vide est susceptible d’affecter la qualité du liquide de remplissage en raison de l’aération du liquide. En effet, le vide modifie les équilibres gazeux de certains liquides et conduit à une perte des arômes. De plus, la qualité du liquide est aussi affectée par la recirculation du liquide qui se produit en présence du récipient sur le siège de réception et même en l’absence du récipient, avec un débit de recirculation plus faible. Par ailleurs, il apparaît que l’opération de remplissage s’avère en pratique notamment en fin d’opération de remplissage, relativement longue compte tenu de la création de bulles ou de mousse rendant difficile la mise à niveau du liquide.
Le document DE 11 85 497 décrit une technique de remplissage de récipients à l’aide d’un liquide de remplissage stocké dans une cuve régulée en pression et délivré à l’aide d’au moins une tête de remplissage comportant un tube de remplissage traversant un siège d’appui pour le récipient et muni d’un obturateur principal pour autoriser ou interrompre le passage du liquide de remplissage. Le tube de remplissage comporte intérieurement une canule de décharge et délimite extérieurement avec le siège d’appui, un passage de communication avec un circuit pour une fuite régulée pour le récipient équipé d’un obturateur commandé en ouverture et fermeture. La canule de décharge est reliée par des obturateurs commandés soit à un circuit de fuite régulé pour la canule, soit à un circuit de communication avec la cuve permettant le remplissage du récipient en mode gravitaire. L’obturateur du tube de remplissage est piloté par un actionneur commandé.
La mise en œuvre de la technique décrite par ce document conduit à une opération de remplissage relativement longue compte tenu notamment de la création de bulles ou de mousse en fin d’opération de remplissage.
Dans le secteur de la mise en bouteille du vin, il est connu que l’absorption d’oxygène par le vin doit être réduite autant que possible au cours de la phase de remplissage. Les machines d'embouteillage connues utilisent actuellement un procédé de remplissage qui prévoit essentiellement une étape préliminaire au cours de laquelle un gaz inerte tel que de l'azote est injecté à l'intérieur du récipient pour en chasser l’oxygène à l’aide d'un injecteur à tubes inséré partiellement dans le goulot du récipient.
Le goulot du récipient est ensuite scellé au moyen d'un robinet de remplissage qui comprend de manière coaxiale, la buse d'injection d'azote susmentionnée. Le vide est alors créé à l'intérieur du récipient et le vin est ensuite versé dans le récipient qui coule sur les surfaces des parois internes du récipient, de son goulot à son fond. Le niveau de remplissage correct est obtenu en aspirant la quantité de vin excédant du récipient. Ce procédé classique ci-dessus a été décrit par exemple dans la demande de brevet WO 2016/030786 dans lequel le remplissage du récipient est réalisé à l’aide d'un tube coulissant à l'intérieur du récipient avec le liquide sortant du tube au fond de la bouteille et puis le niveau du liquide monte jusqu'au col, réduisant ainsi les turbulences qui classiquement, favorisent l'absorption de l'oxygène. Un tel procédé conduit à une mise en œuvre délicate pour gérer l’injection de l’azote. Par ailleurs, ce procédé ne permet pas de garantir un niveau précis pour le niveau final de liquide à l’intérieur du récipient en raison de la gestion de la régularité du vide et du temps d’aspiration.
La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients de l’état de la technique en proposant une nouvelle technique de remplissage n’ayant pas recours à l’injection d’azote tout en limitant l’absorption d’oxygène par le liquide, ce procédé permettant un remplissage des récipients à un niveau souhaité et reproductible.
Un autre objet de l’invention vise à permettre de remplir des récipients de toutes formes et de tous formats.
Pour atteindre un tel objectif, l’objet de l’invention concerne un procédé de remplissage de récipients à l’aide d’un liquide de remplissage stocké dans une cuve et délivré à l’aide d’au moins une tête de remplissage comportant un embout de bec pourvu d’un siège d’appui pour un goulot d’un récipient, l’embout de bec étant traversé par un tube de remplissage raccordé à la cuve et délimitant avec l’embout de bec, au moins une partie d’un circuit de retour d’air, le tube de remplissage délimitant un passage de sortie pour le liquide ouvert ou fermé à l’aide d’un dispositif d’obturation, le procédé comportant les étapes suivantes pour le remplissage d’un récipient :
- amener le goulot du récipient en appui sur le siège en engageant l’embout de bec à l’intérieur du récipient ;
- translater le tube de remplissage à l’intérieur du récipient d’une position haute à une position basse à proximité du fond du récipient ;
- mettre en communication avec l’intérieur du récipient, le circuit de retour d’air mis à la pression atmosphérique pour qu’il se vide de son liquide ;
- ouvrir, lorsque le tube de remplissage occupe sa position basse, le passage de sortie du tube de remplissage en vue d’assurer la sortie du liquide et mettre en communication le circuit de retour d’air avec une chambre sous pression pour assurer un écoulement lent du liquide ;
- lorsque le passage de sortie du tube de remplissage est immergée dans le liquide, mettre le circuit de retour d’air à la pression atmosphérique pour augmenter l’écoulement du liquide ;
- déplacer le tube de remplissage en conservant immergé le passage de sortie du liquide, en direction d’une position de mise à niveau pour laquelle le tube de remplissage est engagé à l’intérieur du récipient selon une profondeur correspondant au niveau du liquide à l’intérieur du récipient ;
- lors de la phase de fin du remplissage, mettre en communication le circuit de retour d’air avec la chambre sous pression pour ralentir l’écoulement du liquide et déplacer le tube de remplissage jusqu’à sa position de mise à niveau ;
- attendre la stabilisation du niveau de liquide avec un retour de liquide dans le circuit de retour d’air avant de fermer le circuit de retour d’air ;
- et fermer le passage de sortie du tube de remplissage pour arrêter la sortie du liquide.
- amener le goulot du récipient en appui sur le siège en engageant l’embout de bec à l’intérieur du récipient ;
- translater le tube de remplissage à l’intérieur du récipient d’une position haute à une position basse à proximité du fond du récipient ;
- mettre en communication avec l’intérieur du récipient, le circuit de retour d’air mis à la pression atmosphérique pour qu’il se vide de son liquide ;
- ouvrir, lorsque le tube de remplissage occupe sa position basse, le passage de sortie du tube de remplissage en vue d’assurer la sortie du liquide et mettre en communication le circuit de retour d’air avec une chambre sous pression pour assurer un écoulement lent du liquide ;
- lorsque le passage de sortie du tube de remplissage est immergée dans le liquide, mettre le circuit de retour d’air à la pression atmosphérique pour augmenter l’écoulement du liquide ;
- déplacer le tube de remplissage en conservant immergé le passage de sortie du liquide, en direction d’une position de mise à niveau pour laquelle le tube de remplissage est engagé à l’intérieur du récipient selon une profondeur correspondant au niveau du liquide à l’intérieur du récipient ;
- lors de la phase de fin du remplissage, mettre en communication le circuit de retour d’air avec la chambre sous pression pour ralentir l’écoulement du liquide et déplacer le tube de remplissage jusqu’à sa position de mise à niveau ;
- attendre la stabilisation du niveau de liquide avec un retour de liquide dans le circuit de retour d’air avant de fermer le circuit de retour d’air ;
- et fermer le passage de sortie du tube de remplissage pour arrêter la sortie du liquide.
De plus, le procédé selon l’invention comporte en outre en combinaison au moins l’une et/ou l’autre des caractéristiques additionnelles suivantes :
- le récipient est dégagé de l’embout de bec après son remplissage avant l’engagement d’un nouveau récipient à remplir ;
- le tube de remplissage est déplacé afin qu’en position de mise à niveau, l’extrémité inférieure du tube de remplissage se trouve au niveau de l’extrémité inférieure de l’embout de bec ;
- le siège d’appui est monté en position réglable par rapport à l’extrémité inférieure de l’embout de bec pour régler le niveau du liquide à l’intérieur du récipient ;
- le tube de remplissage est déplacé de sa position de mise à niveau jusqu’à la position haute pour assurer la fermeture du circuit de retour d’air intervenant automatiquement lorsque le tube de remplissage passe de sa position de mise à niveau à la position haute ;
- le tube de remplissage est déplacé de manière que la position haute correspond à la position de mise à niveau ;
- la translation du tube de remplissage à l’intérieur du récipient de la position haute à la position basse assure la mise en communication du circuit de retour d’air avec l’intérieur du récipient ;
- le récipient est en appui étanche sur le siège au moins tant que le passage de sortie du tube de remplissage est ouvert ;
- le passage de sortie du tube de remplissage est ouvert ou fermé par un obturateur porté par une tige déplaçable en translation par rapport au tube afin d’ouvrir ou de fermer le passage de sortie en fonction de la position la tige par rapport au tube de remplissage.
- le récipient est dégagé de l’embout de bec après son remplissage avant l’engagement d’un nouveau récipient à remplir ;
- le tube de remplissage est déplacé afin qu’en position de mise à niveau, l’extrémité inférieure du tube de remplissage se trouve au niveau de l’extrémité inférieure de l’embout de bec ;
- le siège d’appui est monté en position réglable par rapport à l’extrémité inférieure de l’embout de bec pour régler le niveau du liquide à l’intérieur du récipient ;
- le tube de remplissage est déplacé de sa position de mise à niveau jusqu’à la position haute pour assurer la fermeture du circuit de retour d’air intervenant automatiquement lorsque le tube de remplissage passe de sa position de mise à niveau à la position haute ;
- le tube de remplissage est déplacé de manière que la position haute correspond à la position de mise à niveau ;
- la translation du tube de remplissage à l’intérieur du récipient de la position haute à la position basse assure la mise en communication du circuit de retour d’air avec l’intérieur du récipient ;
- le récipient est en appui étanche sur le siège au moins tant que le passage de sortie du tube de remplissage est ouvert ;
- le passage de sortie du tube de remplissage est ouvert ou fermé par un obturateur porté par une tige déplaçable en translation par rapport au tube afin d’ouvrir ou de fermer le passage de sortie en fonction de la position la tige par rapport au tube de remplissage.
Un autre objet de l’invention est de proposer une machine de remplissage de récipients à l’aide d’un liquide de remplissage stocké dans une cuve, comportant au moins une tête de remplissage, chaque tête de remplissage comportant :
- un embout de bec pourvu d’un siège d’appui pour un goulot d’un récipient ;
- un tube de remplissage raccordé à la cuve et traversant l’embout de bec pour délimiter avec l’embout de bec, une partie d’un circuit de retour d’air connecté soit à la pression atmosphérique via un obturateur de cuve, soit à une chambre sous pression via un obturateur de chambre, le tube de remplissage étant déplaçable verticalement à l’aide d’un actionneur de déplacement entre d’une part, une position haute et d’autre part, une position basse à proximité du fond du récipient, le tube de remplissage délimitant un passage de sortie pour le liquide ouvert ou fermé à l’aide d’un dispositif d’obturation ;
- un système d’étanchéité assurant la fermeture du circuit de retour d’air lorsque le tube de remplissage occupe la position haute de fermeture ;
- un circuit de commande relié à l’obturateur de chambre, à l’obturateur de cuve, à l’actionneur de déplacement, au dispositif d’obturation et au système d’étanchéité pour :
* lors d’une phase de remplissage initiale, déplacer le tube de remplissage de sa position haute de fermeture à sa position basse et piloter le dispositif d’obturation pour ouvrir le passage de sortie du tube de remplissage, et mettre en communication le circuit de retour d’air avec la chambre sous pression ;
* lorsque le passage de sortie du tube de remplissage est immergée dans le liquide, mettre le circuit de retour d’air à la pression atmosphérique et déplacer le tube de remplissage en direction de sa position de mise à niveau en conservant immergée le passage de sortie du liquide ;
* lors de la phase de fin du remplissage, mettre en communication le circuit de retour d’air avec la chambre sous pression et amener le tube de remplissage à une position de mise à niveau du liquide à l’intérieur du récipient, avec un retour de liquide dans le circuit de retour d’air, piloter le système d’étanchéité pour fermer du circuit de retour d’air et piloter le dispositif d’obturation pour fermer le passage de sortie du liquide.
- un embout de bec pourvu d’un siège d’appui pour un goulot d’un récipient ;
- un tube de remplissage raccordé à la cuve et traversant l’embout de bec pour délimiter avec l’embout de bec, une partie d’un circuit de retour d’air connecté soit à la pression atmosphérique via un obturateur de cuve, soit à une chambre sous pression via un obturateur de chambre, le tube de remplissage étant déplaçable verticalement à l’aide d’un actionneur de déplacement entre d’une part, une position haute et d’autre part, une position basse à proximité du fond du récipient, le tube de remplissage délimitant un passage de sortie pour le liquide ouvert ou fermé à l’aide d’un dispositif d’obturation ;
- un système d’étanchéité assurant la fermeture du circuit de retour d’air lorsque le tube de remplissage occupe la position haute de fermeture ;
- un circuit de commande relié à l’obturateur de chambre, à l’obturateur de cuve, à l’actionneur de déplacement, au dispositif d’obturation et au système d’étanchéité pour :
* lors d’une phase de remplissage initiale, déplacer le tube de remplissage de sa position haute de fermeture à sa position basse et piloter le dispositif d’obturation pour ouvrir le passage de sortie du tube de remplissage, et mettre en communication le circuit de retour d’air avec la chambre sous pression ;
* lorsque le passage de sortie du tube de remplissage est immergée dans le liquide, mettre le circuit de retour d’air à la pression atmosphérique et déplacer le tube de remplissage en direction de sa position de mise à niveau en conservant immergée le passage de sortie du liquide ;
* lors de la phase de fin du remplissage, mettre en communication le circuit de retour d’air avec la chambre sous pression et amener le tube de remplissage à une position de mise à niveau du liquide à l’intérieur du récipient, avec un retour de liquide dans le circuit de retour d’air, piloter le système d’étanchéité pour fermer du circuit de retour d’air et piloter le dispositif d’obturation pour fermer le passage de sortie du liquide.
De plus, la machine selon l’invention peut présenter en outre en combinaison au moins l’une et/ou l’autre des caractéristiques additionnelles suivantes :
- le dispositif d’obturation comporte une tige montée à l’intérieur du tube de remplissage et équipée à sa partie inférieure, d’un obturateur et déplaçable en translation par rapport au tube de remplissage à l’aide d’un actionneur de remplissage afin que l’obturateur puisse ouvrir ou fermer le passage de sortie du tube de remplissage en fonction de la position de la tige ;
- le système d’étanchéité comporte un joint d’étanchéité porté par la tige pour venir fermer le circuit de retour d’air lorsque le tube de remplissage passe de sa position de mise à niveau à sa position haute de fermeture ;
- le siège d’appui est monté avec une possibilité de réglage par rapport à l’extrémité inférieure de l’embout de bec pour permettre de régler le niveau du liquide dans le récipient ;
- le tube de remplissage est pourvu d’un support pour la tige et pour l’actionneur de remplissage ;
- la machine comporte un système de manipulation des récipients permettant d’engager chaque récipient dans l’embout de bec et de dégager chacun des récipients après leur remplissage.
- le dispositif d’obturation comporte une tige montée à l’intérieur du tube de remplissage et équipée à sa partie inférieure, d’un obturateur et déplaçable en translation par rapport au tube de remplissage à l’aide d’un actionneur de remplissage afin que l’obturateur puisse ouvrir ou fermer le passage de sortie du tube de remplissage en fonction de la position de la tige ;
- le système d’étanchéité comporte un joint d’étanchéité porté par la tige pour venir fermer le circuit de retour d’air lorsque le tube de remplissage passe de sa position de mise à niveau à sa position haute de fermeture ;
- le siège d’appui est monté avec une possibilité de réglage par rapport à l’extrémité inférieure de l’embout de bec pour permettre de régler le niveau du liquide dans le récipient ;
- le tube de remplissage est pourvu d’un support pour la tige et pour l’actionneur de remplissage ;
- la machine comporte un système de manipulation des récipients permettant d’engager chaque récipient dans l’embout de bec et de dégager chacun des récipients après leur remplissage.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 1, l’objet de l’invention concerne une machine I destinée à remplir à l’aide d’un liquide 1, un récipient 2 à un niveau déterminé. Le récipient 2 peut être de toute nature comme par exemple en matière plastique, en verre voire métallique. De manière classique, un récipient 2 est un objet creux comportant un fond 2a raccordé à un talon ou jable à partir duquel s’élève un corps 2b se prolongeant par une épaule raccordée à un goulot ou col 2c terminé par une bague 2d délimitant l’embouchure permettant de remplir ou de vider le récipient. De même, le liquide 1 peut être de toute nature tel que par exemple, alcoolisé, sucré, carbonaté, aromatisé, coloré, avec ou sans particules, etc. Avantageusement, le liquide 1 est un liquide sensible à l’oxydation tel que du vin.
La machine de remplissage I comporte une cuve de stockage 3 pour le liquide 1, maintenue à une pression de régulation par tous moyens appropriés 4 tels que par exemple par un régulateur de pression. Typiquement, la cuve 3 est maintenue à une pression correspondant à la pression atmosphérique.
La machine de remplissage I comporte également au moins une et d’une manière générale, plusieurs têtes de remplissage 6 adaptées pour remplir par gravité, chacune un récipient 2 par le liquide 1 sortant de la cuve de stockage 3 située à un niveau plus élevé par rapport au niveau de montage des têtes de remplissage 6. Après son remplissage, chaque récipient 2 est évacué et remplacé par un nouveau récipient en vue de son remplissage. La machine de remplissage I comporte à cet effet, un système 7 de manipulation des récipients permettant d’amener chaque récipient 2 à une tête de remplissage 6 et de dégager chacun des récipients après leur remplissage. Ce système de manipulation 7 des récipients peut être réalisé de toute manière appropriée. Avantageusement, ce système de manipulation 7 comporte pour chaque tête de remplissage, une pince de préhension permettant le déplacement des récipients par leur col.
La machine de remplissage I n’est pas décrite plus précisément car elle peut prendre différentes formes ou configurations en fonction en particulier du nombre de têtes de remplissage 6. Selon la description qui suit, seul le fonctionnement d’une tête de remplissage 6 est décrit, mais il est clair que l’objet de l’invention peut s’appliquer à une machine comportant une série de têtes de remplissage par exemple distribuées selon une ligne ou à sa périphérie afin de réaliser la machine sous la forme d’un carrousel.
Chaque tête de remplissage 6 comporte un embout de bec 8 pourvu d’un siège d’appui 9 pour le goulot du récipient. L’embout de bec 8 est réalisé par un tube ou une canule dont la section est adaptée pour pouvoir être introduit dans le récipient 2 par son goulot. Cet embout de bec 8 présente une extrémité inférieure 8a (Fig. 2).
L’embout de bec 8 est équipé extérieurement du siège d’appui 9 qui est pourvu d’un joint d’appui 10 pour le récipient en position de remplissage. Ainsi, chaque récipient 2 prend appui par son goulot ou plus précisément par sa surface de bague 2d sur le joint d’appui 10 de manière à assurer une étanchéité entre l’embout de bec 8 et le goulot 2c du récipient. Chaque récipient 2 est ainsi déplacé par le système de manipulation 7 pour engager le goulot autour de l’embout de bec 8 et venir par sa surface de bague 2d, en appui sur le joint 10. Au terme de l’opération de remplissage, chaque récipient 2 rempli est évacué par le système de manipulation 7 qui assure l’amenée du récipient suivant à la tête de remplissage.
Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le siège d’appui 9 est monté avec une possibilité de réglage par rapport à l’extrémité inférieure 8a de l’embout de bec 8 pour permettre de régler le niveau du liquide dans le récipient. A cet effet, le siège d’appui 9 est monté coulissant sur l’embout de bec 8 avec un système de blocage dans une position prédéterminée de tous types connus en soi. Par exemple, l’embout de bec 8 peut comporter des graduations pour faciliter le positionnement dans une position définie, du siège d’appui 9 par rapport à l’extrémité inférieure 8a de l’embout de bec 8.
Chaque embout de bec 8 est traversé par un tube de remplissage 11 communiquant avec la cuve de stockage 3 et monté mobile en translation verticale. Le tube de remplissage 11 traverse l’embout de bec 8 pour délimiter avec l’embout de bec, une partie 12a d’un circuit de retour d’air 12 en communication avec l’intérieur du récipient afin de le placer à une valeur de pression déterminée en fonction du cycle de remplissage, comme cela sera expliqué dans la suite de la description. A cet effet, l’embout de bec 8 et le tube de remplissage 11 s’étendent de manière coaxiale l’un à l’autre en délimitant entre eux, une chambre annulaire 12a faisant partie du circuit de retour d’air 12 (Fig. 2). Un système d’étanchéité dynamique 13 est mis en place entre la partie supérieure de l’embout de bec 8 et le tube de remplissage 11 coulissant afin de fermer la partie supérieure de la chambre annulaire 12a.
Ce circuit de retour d’air 12 comporte également une conduite de raccordement 12b avec la chambre annulaire 12a et connectée soit à la pression atmosphérique soit à une chambre sous pression 14 via un obturateur de chambre 15. Avantageusement, la conduite de raccordement 12b est connectée via un obturateur de cuve 16, au ciel 3a de la cuve 3 dont la pression est maintenue égale à la pression atmosphérique. Ainsi, le circuit de retour d’air 12 est placé soit à la pression atmosphérique (via l’obturateur de cuve 16) soit à une valeur de pression supérieure à la pression atmosphérique (via l’obturateur de chambre 15).
Selon une autre caractéristique de l’invention, un système d’étanchéité 17 assure la fermeture du circuit de retour d’air 12 lorsque le tube de remplissage 11 occupe une position haute (Fig. 3). Un tel système d’étanchéité 17 peut être réalisé de toute manière appropriée. Un exemple préféré de réalisation sera décrit dans la suite de la description.
Le tube de remplissage 11 comporte une extrémité inférieure 11a délimitant un passage de sortie 11b pour le liquide. L’extrémité inférieure 11a s’étend toujours en dessous du siège d’appui 9. Ainsi, le tube de remplissage 11 s’étend ainsi en saillie à partir du siège d’appui 9 permettant l’introduction du tube de remplissage 11 par son extrémité inférieure 11a à l’intérieur du récipient 2. Dans l’exemple illustré, le tube de remplissage 11 est un tube rigide relié au fond de la cuve 3 à l’aide d’un flexible 11c.
Le tube de remplissage 11 est déplaçable selon une direction verticale à l’aide d’un actionneur de déplacement 18 entre une position haute et une position basse définie par rapport à la profondeur d’engagement du tube de remplissage à l’intérieur du récipient. La position haute du tube de remplissage 11 correspond à la position dans un cycle de remplissage, pour laquelle le tube de remplissage 11 occupe la position la plus haute. Cette position haute peut correspondre à la position de mise à niveau pour laquelle le tube de remplissage 11 est engagé à l’intérieur du récipient selon une profondeur correspondant au niveau du liquide à atteindre à l’intérieur du récipient. La distance entre le siège d’appui 9 et l’extrémité inférieure 11a du tube de remplissage correspond ainsi à la hauteur finale du liquide à l’intérieur du récipient 2. Selon une variante préférée de mise en œuvre, en position de mise à niveau, l’extrémité inférieure 11a du tube de remplissage se trouve au niveau de l’extrémité inférieure 8a de l’embout de bec 8 comme illustré à la Fig. 2
La position haute du tube de remplissage 11 peut correspondre également selon une variante préférée de réalisation décrite en détail dans la suite de la description, à une position du tube de remplissage plus haute que la position de mise à niveau et pour laquelle le tube de remplissage 11 obture le circuit de retour d’air 12. Dans cette position haute dite d’obturation complète illustrée à la Fig. 3, le système d’étanchéité 17 ferme le circuit de retour d’air 12 entre l’extrémité inférieure 11a du tube de remplissage et l’extrémité inférieure 8a de l’embout de bec 8.
La position basse du tube de remplissage 11 correspond à un positionnement de l’extrémité inférieure 11a du tube de remplissage au niveau du fond 2a du récipient. De préférence, dans cette position basse, l’extrémité inférieure 11a du tube de remplissage n’est pas en contact avec le fond du récipient mais se trouve à proximité du fond piqué.
L’actionneur de déplacement 18 possède une course de déplacement permettant de positionner l’extrémité inférieure 11a du tube de remplissage 11 entre cette position haute et cette position basse. Dans l’exemple illustré sur les dessins, l’actionneur 18 est un vérin électrique mais il est clair que cet actionneur peut être réalisé de toute manière appropriée. Cet actionneur 18 comporte une tige d’actionnement 18a coulissant dans un corps 18b et agissant sur un support 20 supportant le tube de remplissage 11. Tel que cela ressort des dessins, l’extrémité supérieure du tube de remplissage 11 est fixée sur le support 20.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le passage de sortie 11b du tube de remplissage 11 est ouvert ou fermé à l’aide d’un dispositif d’obturation 21 de tous types. Dans l’exemple de réalisation illustré sur les dessins, le dispositif d’obturation 21 comporte une tige 22 montée de manière coaxiale à l’intérieur du tube de remplissage 11. Cette tige 22 est équipée à sa partie inférieure, d’un obturateur 23 adapté pour ouvrir ou fermer le passage de sortie 11b du tube de remplissage en fonction de la position de la tige. La tige 22 est montée déplaçable en translation par rapport au tube de remplissage 11 à l’aide d’un actionneur 25 qui contrôle au moins l’obturation du passage de sortie 11b du tube de remplissage. Cet actionneur d’obturation 25 déplace la tige 22 afin que l’obturateur 23 puisse ouvrir ou fermer le passage de sortie 11b du tube de remplissage. Pour passer de la position ouverte à la position fermée du passage de sortie 11b, la tige 22 est déplacée vers le haut par rapport au tube de remplissage 11 de manière que l’obturateur 23 vient coopérer avec l’extrémité inférieure 11a afin de fermer son passage de sortie 11b. Pour passer de la position fermée à la position ouverte du passage de sortie 11b, la tige 22 est déplacée vers le bas par rapport au tube de remplissage 11 de manière que l’obturateur 23 ne coopère pas avec l’extrémité inférieure 11a afin d’ouvrir son passage de sortie 11b. Avantageusement, la course de la tige 22 est adaptée de manière qu’en position d’ouverture, l’obturateur 23 ne réduit pas le passage de sortie 11b du tube de remplissage 11.
La tige 22 est guidée en coulissement par le support 20 sur lequel est avantageusement monté l’actionneur d’obturation 25. Par exemple, l’actionneur d’obturation 25 est réalisé par un actionneur électrique ou pneumatique.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, la tige 22 fait partie du système d’étanchéité 17 qui assure la fermeture du circuit de retour d’air 12 lorsque le tube de remplissage 11 occupe la position haute dite d’obturation complète (Fig. 3) mais qui assure l’ouverture du circuit de retour d’air 12 lorsque le tube de remplissage 11 est descendu par rapport à l’embout de bec 8 (Fig. 2). L’extrémité inférieure de la tige 22 est pourvue d’un joint d’étanchéité 17a faisant partie du système d’étanchéité 17 et s’étendant radialement au-delà du tube de remplissage 11 pour venir coopérer avec l’extrémité inférieure 8a de l’embout de bec 8 en vue d’assurer la fermeture du circuit de retour d’air 12.
Selon une variante avantageuse de réalisation, l’obturateur 23 et le joint d’étanchéité 17a sont réalisés par un joint d’étanchéité commun porté par l’extrémité inférieure de la tige 22. Ce joint d’étanchéité commun 23, 17a possède une forme tronconique avec sa partie centrale obturant le tube de remplissage 11 tandis que sa partie périphérique ferme la chambre annulaire 12a délimitée entre le tube de remplissage 11 et l’embout de bec 8. Ce joint d’étanchéité commun 23, 17a est réalisé de toute manière appropriée pour réaliser les fonctions d’étanchéité décrites. Pour passer de la position ouverte à la position fermée du circuit de retour d’air 12, le tube de remplissage 11 est déplacé vers le haut par rapport à l’embout de bec 8 de manière que le système d’étanchéité 17 assure la fermeture de la partie inférieure de la chambre annulaire 12a délimitée entre l’embout de bec 8 et le tube de remplissage 11. Dans cette position fermée illustrée à la Fig. 3, l’extrémité inférieure 11a du tube de remplissage occupe un niveau supérieur par rapport à l’extrémité inférieure 8a de l’embout de bec 8.
La machine de remplissage I comporte également un circuit de commande 28 relié à l’obturateur de chambre 15, à l’obturateur de cuve 16, à l’actionneur de déplacement 18 du tube de remplissage 11 et à l’actionneur d’obturation 25 permettant l’ouverture ou la fermeture du passage de sortie du tube de remplissage 11. Le circuit de commande 28 permet de piloter le fonctionnement de l’obturateur de chambre 15, de l’obturateur de cuve 16, de l’actionneur de déplacement 18 du tube de remplissage 11 et de l’actionneur d’obturation 25 pour mettre en œuvre un procédé de remplissage conforme à l’invention. Le circuit de commande 28 pilote également le système d’étanchéité 17 qui assure la fermeture du circuit de retour d’air 12. Dans l’exemple illustré, le système d’étanchéité 17 est contrôlé par le tube de remplissage 11 dont le déplacement est piloté par l’actionneur de déplacement 18.
La description qui suit décrit un cycle de remplissage d’un récipient 2 selon le procédé conforme à l’invention mis en œuvre avec la machine I décrite ci-dessus.
La Fig. 1 illustre une tête de remplissage 6 dans une position de post ou pré remplissage dans laquelle le passage de sortie 11b du tube de remplissage 11 est fermé et le circuit de retour d’air 12 est également fermé par le dispositif d’obturation 21. Le tube de remplissage 11 occupe la position haute dite d’obturation complète illustrée aussi à la Fig. 3.
Le procédé de remplissage consiste à amener le goulot 2c du récipient 2 en appui sur le siège 9 de la tête de remplissage tout en engageant l’embout de bec 8 à l’intérieur du récipient 2. A cet effet, le système 7 de manipulation déplace le récipient 2 pour amener sa surface de bague 2d en appui sur le siège 9. Comme illustré plus précisément à la Fig. 4, le procédé consiste à translater le tube de remplissage 11 à l’intérieur du récipient 2 de sa position haute dite d’obturation complète à sa position basse à proximité du fond du récipient. Le circuit de commande 28 pilote ainsi l’actionneur de déplacement 18 pour faire descendre le tube de remplissage 11 jusqu’à ce que l’extrémité inférieure 11a du tube de remplissage se trouve située à proximité du fond du récipient.
Il est à noter que la descente du tube de remplissage 11 conduit à libérer l’étanchéité entre le tube de remplissage 11 et l’embout de bec 8 puisque le joint d’étanchéité 17a ne coopère plus avec l’embout de bec 8 (Fig. 2). La chambre annulaire 12a n’est donc plus étanche de sorte que le circuit de retour d’air 12 est mis en communication avec l’intérieur du récipient 2. Il est à noter que le circuit de retour d’air 12 est à la pression atmosphérique et comporte un volume déterminé de liquide récupéré lors du précédent cycle de remplissage. Aussi, le circuit de retour d’air 12 se vide de son liquide le long du tube de remplissage 11 lors du mouvement de descente du tube de remplissage 11 à l’intérieur du récipient.
Lorsque le tube de remplissage 11 occupe sa position basse, le passage de sortie 11b du tube de remplissage est ouvert en vue d’assurer la sortie du liquide (Fig. 5). A cet effet, le circuit de commande 28 pilote l’actionneur d’obturation 25 pour assurer la descente de la tige 22 par rapport au tube de remplissage 11 afin que l’obturateur 23 puisse ouvrir le passage de sortie 11b du tube de remplissage. Le liquide peut ainsi s’écouler à l’intérieur du récipient.
Avantageusement, de manière concomitante à l’ouverture du passage de sortie du tube de remplissage, le circuit de retour d’air 12 est mis en communication avec la chambre sous pression 14 pour assurer un écoulement lent du liquide. Le circuit de commande 28 ferme l’obturateur de cuve 16 et simultanément ouvre l’obturateur de chambre 15. La pression appliquée à l’intérieur du récipient 2 par la chambre sous pression 14 et exercée sur le liquide sortant du tube de remplissage est telle qu’elle permet de réduire l’écoulement gravitaire du liquide sortant du tube de remplissage 11, en diminuant la vitesse du liquide sortant du tube de remplissage 11; l’impact du liquide sur le fond du récipient diminue, évitant ainsi la création de turbulences en début de remplissage. Le niveau du liquide à l’intérieur du récipient 2 s’élève ainsi progressivement avec une surface supérieure restant pratiquement plane.
Lorsque le passage de sortie 11b du tube de remplissage 11 est immergée dans le liquide, le circuit de retour d’air 12 est mis à la pression atmosphérique pour augmenter l’écoulement du liquide. Le circuit de commande 28 ferme l’obturateur de chambre 15 et simultanément ouvre l’obturateur de cuve 16 (Fig. 6). Il s’ensuit que la vitesse de remplissage est accélérée sans affecter la qualité du liquide puisque le liquide s’écoulant du passage de sortie 11b du tube de remplissage est immergé.
Lorsque le niveau du liquide est tel que le passage de sortie 11b du tube de remplissage 11 est immergée dans le liquide, alors le tube de remplissage 11 est remonté en conservant le passage de sortie 11b du liquide immergé (Fig. 7). Le circuit de commande 28 pilote ainsi l’actionneur de déplacement 18 pour faire remonter le tube de remplissage 11 en direction de sa position de mise à niveau tout en conservant immergée dans le liquide, le passage de sortie 11b du tube de remplissage 11. Le remplissage se poursuit ainsi sans affecter la qualité du remplissage. Le début de la remontée du tube de remplissage 11 commence au terme d’une durée déterminée par expérimentation. De même, la vitesse de remontée du tube de remplissage 11 est déterminée par expérimentation.
Le procédé de remplissage se termine lors d’une phase de fin de remplissage intervenant lorsque le niveau du liquide se rapproche de la position de mise à niveau. Typiquement, cette phase de fin de remplissage débute lorsque le niveau du liquide arrive au début du col. Lors de la phase de fin du remplissage, le circuit de retour d’air 12 est mis en communication avec la chambre sous pression 14 pour ralentir l’écoulement du liquide (Fig. 8). Le circuit de commande 28 ferme l’obturateur de cuve 16 et simultanément ouvre l’obturateur de chambre 15. La pression appliquée à l’intérieur du récipient 2 par la chambre sous pression 14 et exercée sur le liquide sortant du tube de remplissage est telle qu’elle permet de réduire l’écoulement gravitaire du liquide sortant du tube de remplissage 11, évitant ainsi la création de turbulences en fin de remplissage.
Le tube de remplissage 11 poursuit son déplacement vers le haut, sous l’action de l’actionneur de déplacement 18, jusqu’à sa position de mise à niveau. Bien entendu, le tube de remplissage 11 est déplacé de manière que le passage de sortie 11b du tube de remplissage 11 reste immergé. Selon une variante avantageuse de réalisation, le tube de remplissage 11 est déplacé afin qu’en position de mise à niveau, l’extrémité inférieure 11a du tube de remplissage se trouve au niveau de l’extrémité inférieure 8a de l’embout de bec 8 (Fig. 9). Le niveau du liquide à l’intérieur du récipient 2 s’élève ainsi progressivement pour se stabiliser au même niveau que l’extrémité inférieure 8a du tube de remplissage.
Le procédé consiste à attendre la stabilisation du niveau de liquide au niveau de l’extrémité inférieure 11a du tube de remplissage 11. Le liquide poursuit son chemin dans le circuit de retour d’air 12 en remontant dans la chambre annulaire 12a et voire dans une partie de la conduite de raccordement 12b (Fig. 10).
Après l’opération de mise à niveau, le procédé consiste à fermer le circuit de retour d’air 12 ainsi que passage de sortie 11b du tube de remplissage 11 pour arrêter la sortie du liquide. A cet effet, le circuit de commande 28 pilote l’actionneur d’obturation 25 pour assurer la remontée de la tige 22 par rapport au tube de remplissage 11 afin que l’obturateur 23 puisse fermer le passage de sortie 11b du tube de remplissage (Fig. 11). Simultanément, le circuit de commande 28 pilote l’actionneur de déplacement 18 pour faire remonter le tube de remplissage 11 de manière que le joint d’étanchéité 17a coopère avec l’embout de bec 8 pour obturer le circuit de retour d’air 12 et en particulier la chambre annulaire 12a. Ainsi, le tube de remplissage 11 est remonté jusqu’à la position haute dite d’obturation complète comme illustrée à la Fig. 3.
Le remplissage du récipient étant terminé, le circuit de commande 28 ferme l’obturateur de chambre 15 et ouvre l’obturateur de cuve 16 afin de décharger la pression dans le circuit de retour d’air 12. Le récipient rempli est dégagé de l’embout de bec 8 après son remplissage à l’aide du système de manipulation 7, pour permettre l’engagement d’un nouveau récipient à remplir.
L’objet de l’invention permet ainsi de remplir et mettre à un niveau souhaité, un récipient sans utiliser de vide ou une pompe à vide. Le niveau de remplissage est effectué par équilibre de pression lorsque le niveau de liquide atteint l’extrémité inférieure du tube de remplissage 11.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.
Claims (15)
- Procédé de remplissage de récipients (2) à l’aide d’un liquide de remplissage (1) stocké dans une cuve (3) et délivré à l’aide d’au moins une tête de remplissage (6) comportant un embout de bec (8) pourvu d’un siège d’appui (9) pour un goulot d’un récipient, l’embout de bec (8) étant traversé par un tube de remplissage (11) raccordé à la cuve et délimitant avec l’embout de bec, au moins une partie d’un circuit de retour d’air (12), le tube de remplissage délimitant un passage de sortie (11b) pour le liquide ouvert ou fermé à l’aide d’un dispositif d’obturation (21), le procédé comportant les étapes suivantes pour le remplissage d’un récipient :
- amener le goulot du récipient en appui sur le siège (9) en engageant l’embout de bec (8) à l’intérieur du récipient (2) ;
- translater le tube de remplissage (11) à l’intérieur du récipient d’une position haute à une position basse à proximité du fond (2a) du récipient ;
- mettre en communication avec l’intérieur du récipient, le circuit de retour d’air (12) mis à la pression atmosphérique pour qu’il se vide de son liquide ;
- ouvrir, lorsque le tube de remplissage (11) occupe sa position basse, le passage de sortie (11b) du tube de remplissage en vue d’assurer la sortie du liquide et mettre en communication le circuit de retour d’air (12) avec une chambre sous pression (14) pour assurer un écoulement lent du liquide ;
- lorsque le passage de sortie (11b) du tube de remplissage (11) est immergée dans le liquide, mettre le circuit de retour d’air (12) à la pression atmosphérique pour augmenter l’écoulement du liquide ;
- déplacer le tube de remplissage (11) en conservant immergé le passage de sortie (11b) du liquide, en direction d’une position de mise à niveau pour laquelle le tube de remplissage est engagé à l’intérieur du récipient selon une profondeur correspondant au niveau du liquide à l’intérieur du récipient ;
- lors de la phase de fin du remplissage, mettre en communication le circuit de retour d’air (12) avec la chambre sous pression (14) pour ralentir l’écoulement du liquide et déplacer le tube de remplissage (11) jusqu’à sa position de mise à niveau ;
- attendre la stabilisation du niveau de liquide avec un retour de liquide dans le circuit de retour d’air (12) avant de fermer le circuit de retour d’air ;
- et fermer le passage de sortie (11b) du tube de remplissage pour arrêter la sortie du liquide. - Procédé de remplissage selon la revendication 1, selon lequel le récipient (2) est dégagé de l’embout de bec (8) après son remplissage avant l’engagement d’un nouveau récipient à remplir.
- Procédé de remplissage selon l’une des revendications précédentes, selon lequel le tube de remplissage (11) est déplacé afin qu’en position de mise à niveau, l’extrémité inférieure (11a) du tube de remplissage se trouve au niveau de l’extrémité inférieure (8a) de l’embout de bec (8).
- Procédé de remplissage selon l’une des revendications précédentes, selon lequel le siège d’appui (9) est monté en position réglable par rapport à l’extrémité inférieure (8a) de l’embout de bec (8) pour régler le niveau du liquide à l’intérieur du récipient.
- Procédé de remplissage selon l’une des revendications précédentes, selon lequel le tube de remplissage (11) est déplacé de sa position de mise à niveau jusqu’à la position haute pour assurer la fermeture du circuit de retour d’air (12) intervenant automatiquement lorsque le tube de remplissage passe de sa position de mise à niveau à la position haute.
- Procédé de remplissage selon l’une des revendications 1 à 5, selon lequel le tube de remplissage (11) est déplacé de manière que la position haute correspond à la position de mise à niveau.
- Procédé de remplissage selon l’une des revendications précédentes, selon lequel la translation du tube de remplissage (11) à l’intérieur du récipient de la position haute à la position basse assure la mise en communication du circuit de retour d’air (12) avec l’intérieur du récipient.
- Procédé de remplissage selon l’une des revendications précédentes, selon lequel le récipient (2) est en appui étanche sur le siège (9) au moins tant que le passage de sortie (11b) du tube de remplissage (11) est ouvert.
- Procédé de remplissage selon l’une quelconque des revendications précédentes, selon lequel le passage de sortie (11b) du tube de remplissage est ouvert ou fermé par un obturateur (23) porté par une tige (22) déplaçable en translation par rapport au tube afin d’ouvrir ou de fermer le passage de sortie en fonction de la position la tige (22) par rapport au tube de remplissage (11).
- Machine de remplissage de récipients (2) à l’aide d’un liquide de remplissage (1) stocké dans une cuve (3), comportant au moins une tête de remplissage (6), chaque tête de remplissage comportant :
- un embout de bec (8) pourvu d’un siège d’appui (9) pour un goulot d’un récipient ;
- un tube de remplissage (11) raccordé à la cuve et traversant l’embout de bec (8) pour délimiter avec l’embout de bec, une partie (12a) d’un circuit de retour d’air (12) connecté soit à la pression atmosphérique via un obturateur de cuve (16), soit à une chambre sous pression (14) via un obturateur de chambre (15), le tube de remplissage (11) étant déplaçable verticalement à l’aide d’un actionneur de déplacement (18) entre d’une part, une position haute et d’autre part, une position basse à proximité du fond du récipient, le tube de remplissage (11) délimitant un passage de sortie (11b) pour le liquide ouvert ou fermé à l’aide d’un dispositif d’obturation (21) ;
- un système d’étanchéité (17) assurant la fermeture du circuit de retour d’air (12) lorsque le tube de remplissage (11) occupe la position haute de fermeture ;
- un circuit de commande (28) relié à l’obturateur de chambre (15), à l’obturateur de cuve (16), à l’actionneur de déplacement (18), au dispositif d’obturation (21) et au système d’étanchéité (17) pour :
* lors d’une phase de remplissage initiale, déplacer le tube de remplissage (11) de sa position haute de fermeture à sa position basse et piloter le dispositif d’obturation (21) pour ouvrir le passage de sortie (11b) du tube de remplissage (11), et mettre en communication le circuit de retour d’air (12) avec la chambre sous pression (14) ;
* lorsque le passage de sortie (11b) du tube de remplissage est immergée dans le liquide, mettre le circuit de retour d’air (12) à la pression atmosphérique et déplacer le tube de remplissage (11) en direction de sa position de mise à niveau en conservant immergée le passage de sortie (11b) du liquide ;
* lors de la phase de fin du remplissage, mettre en communication le circuit de retour d’air (12) avec la chambre sous pression (14) et amener le tube de remplissage (11) à une position de mise à niveau du liquide à l’intérieur du récipient, avec un retour de liquide dans le circuit de retour d’air (12), piloter le système d’étanchéité (17) pour fermer du circuit de retour d’air et piloter le dispositif d’obturation (21) pour fermer le passage de sortie du liquide. - Machine de remplissage selon la revendication précédente, selon laquelle le dispositif d’obturation (21) comporte une tige (22) montée à l’intérieur du tube de remplissage (11) et équipée à sa partie inférieure, d’un obturateur (23) et déplaçable en translation par rapport au tube de remplissage (11) à l’aide d’un actionneur de remplissage (25) afin que l’obturateur (23) puisse ouvrir ou fermer le passage de sortie (11b) du tube de remplissage (11) en fonction de la position de la tige.
- Machine de remplissage selon l’une des revendications 10 ou 11, selon laquelle le système d’étanchéité (17) comporte un joint d’étanchéité (17a) porté par la tige (22) pour venir fermer le circuit de retour d’air (12) lorsque le tube de remplissage (11) passe de sa position de mise à niveau à sa position haute de fermeture.
- Machine de remplissage selon l’une des revendications 10 à 12, selon laquelle le siège d’appui (9) est monté avec une possibilité de réglage par rapport à l’extrémité inférieure (8a) de l’embout de bec (8) pour permettre de régler le niveau du liquide dans le récipient.
- Machine de remplissage selon l’une des revendications 11 à 13, selon laquelle le tube de remplissage (11) est pourvu d’un support (20) pour la tige (22) et pour l’actionneur de remplissage (25).
- Machine de remplissage selon l’une des revendications 10 à 14, selon laquelle elle comporte un système de manipulation (7) des récipients permettant d’engager chaque récipient (2) dans l’embout de bec (8) et de dégager chacun des récipients après leur remplissage.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1910323A FR3101074B1 (fr) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | Procédé et machine pour remplir un récipient à un niveau souhaité de liquide |
| EP20820483.4A EP4031479B1 (fr) | 2019-09-19 | 2020-09-17 | Procede et machine pour remplir un recipient a un niveau souhaité de liquide |
| PCT/FR2020/051605 WO2021053297A1 (fr) | 2019-09-19 | 2020-09-17 | Procédé et machine pour remplir un récipient à un niveau souhaité de liquide |
| US17/642,970 US11745992B2 (en) | 2019-09-19 | 2020-09-17 | Method and machine for filling a container to a desired liquid level |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1910323 | 2019-09-19 | ||
| FR1910323A FR3101074B1 (fr) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | Procédé et machine pour remplir un récipient à un niveau souhaité de liquide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3101074A1 true FR3101074A1 (fr) | 2021-03-26 |
| FR3101074B1 FR3101074B1 (fr) | 2021-10-01 |
Family
ID=69172948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1910323A Active FR3101074B1 (fr) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | Procédé et machine pour remplir un récipient à un niveau souhaité de liquide |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11745992B2 (fr) |
| EP (1) | EP4031479B1 (fr) |
| FR (1) | FR3101074B1 (fr) |
| WO (1) | WO2021053297A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT202100016190A1 (it) * | 2021-06-21 | 2022-12-21 | Gai Macch S P A | Metodo e gruppo di riempimento di una bottiglia con un liquido alimentare |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1978002A (en) | 1931-04-17 | 1934-10-23 | Horix Mfg Company | Filling machine and method of filling containers |
| GB972916A (en) * | 1961-02-15 | 1964-10-21 | Karl Kiefer Machine Company | Filling head for filling containers such as bottles |
| DE1185497B (de) | 1961-06-30 | 1965-01-14 | Holstein & Kappert Maschf | Ventilgesteuertes Fuellorgan fuer Gegendruckflaschenfueller |
| GB1078708A (en) * | 1964-10-06 | 1967-08-09 | Holstein & Kappert Maschf | Process for charging carbonated liquids into vessels |
| FR1589428A (fr) * | 1967-05-01 | 1970-03-31 | ||
| FR2213902A1 (fr) * | 1973-01-17 | 1974-08-09 | Chelle Ets | |
| US3886982A (en) * | 1972-07-12 | 1975-06-03 | Seitz Werke Gmbh | Apparatus for effecting the rapid filling of containers with liquid |
| EP0103484A2 (fr) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | Laub, Herman, III | Machine de remplissage de liquides mousseux |
| DE4402980C1 (de) * | 1994-02-01 | 1995-06-01 | Khs Masch & Anlagenbau Ag | Füllsystem zum Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen, Dosen oder dgl. Behälter |
| ITBO20090077A1 (it) * | 2009-02-13 | 2010-08-14 | Four One S R L | Apparato e procedimento per il riempimento di un contenitore. |
| WO2016030786A1 (fr) | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Dr Wine Tech | Procédé permettant de remplir des bouteilles avec du vin |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2794453A (en) * | 1955-11-14 | 1957-06-04 | F Wenge Ets | Filling heads for bottling machine |
| US4363339A (en) * | 1981-04-09 | 1982-12-14 | Barry-Wehmiller Company | Filling valve arrangement for counter-pressure container filling apparatus |
| US4693054A (en) * | 1984-11-06 | 1987-09-15 | Anheuser-Busch, Incorporated | Process for filling beer into containers |
| US5255720A (en) * | 1990-04-03 | 1993-10-26 | Mcpherson Dripless Systems Co., Inc. | Method and apparatus for dripless filling of containers |
| EP0614850A1 (fr) * | 1993-03-10 | 1994-09-14 | KHS Maschinen- und Anlagenbau Aktiengesellschaft | Tête de remplissage pour embouteilleuse pour remplir de bouteilles ou des récipients similaires avec un liquide |
| DE102010028953A1 (de) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Krones Ag | Befüllvorrichtung |
| FR2994691B1 (fr) * | 2012-08-24 | 2014-09-05 | Philippe Perrier | Procede et machine pour le remplissage de recipients |
| ITUA20164306A1 (it) * | 2016-06-13 | 2017-12-13 | Dr Tech S R L | Dispositivo e metodo per il riempimento di contenitori con un liquido, in particolare per l’imbottigliamento |
| DE102018131077A1 (de) * | 2018-12-05 | 2020-06-10 | Krones Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Abfüllen eines Füllprodukts in einen zu befüllenden Behälter in einer Getränkeabfüllanlage |
-
2019
- 2019-09-19 FR FR1910323A patent/FR3101074B1/fr active Active
-
2020
- 2020-09-17 EP EP20820483.4A patent/EP4031479B1/fr active Active
- 2020-09-17 US US17/642,970 patent/US11745992B2/en active Active
- 2020-09-17 WO PCT/FR2020/051605 patent/WO2021053297A1/fr unknown
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1978002A (en) | 1931-04-17 | 1934-10-23 | Horix Mfg Company | Filling machine and method of filling containers |
| GB972916A (en) * | 1961-02-15 | 1964-10-21 | Karl Kiefer Machine Company | Filling head for filling containers such as bottles |
| DE1185497B (de) | 1961-06-30 | 1965-01-14 | Holstein & Kappert Maschf | Ventilgesteuertes Fuellorgan fuer Gegendruckflaschenfueller |
| GB1078708A (en) * | 1964-10-06 | 1967-08-09 | Holstein & Kappert Maschf | Process for charging carbonated liquids into vessels |
| FR1589428A (fr) * | 1967-05-01 | 1970-03-31 | ||
| US3886982A (en) * | 1972-07-12 | 1975-06-03 | Seitz Werke Gmbh | Apparatus for effecting the rapid filling of containers with liquid |
| FR2213902A1 (fr) * | 1973-01-17 | 1974-08-09 | Chelle Ets | |
| EP0103484A2 (fr) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | Laub, Herman, III | Machine de remplissage de liquides mousseux |
| DE4402980C1 (de) * | 1994-02-01 | 1995-06-01 | Khs Masch & Anlagenbau Ag | Füllsystem zum Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen, Dosen oder dgl. Behälter |
| ITBO20090077A1 (it) * | 2009-02-13 | 2010-08-14 | Four One S R L | Apparato e procedimento per il riempimento di un contenitore. |
| WO2016030786A1 (fr) | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Dr Wine Tech | Procédé permettant de remplir des bouteilles avec du vin |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT202100016190A1 (it) * | 2021-06-21 | 2022-12-21 | Gai Macch S P A | Metodo e gruppo di riempimento di una bottiglia con un liquido alimentare |
| EP4108626A1 (fr) * | 2021-06-21 | 2022-12-28 | Gai Macchine S.p.A. | Procédé et unité de remplissage pour remplir une bouteille avec un aliment liquide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021053297A1 (fr) | 2021-03-25 |
| EP4031479C0 (fr) | 2023-10-11 |
| EP4031479A1 (fr) | 2022-07-27 |
| US20220332560A1 (en) | 2022-10-20 |
| EP4031479B1 (fr) | 2023-10-11 |
| FR3101074B1 (fr) | 2021-10-01 |
| US11745992B2 (en) | 2023-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1877314B1 (fr) | Procede de remplissage et dispositif de remplissage d'un reservoir de volume utile variable | |
| FR2509658A2 (fr) | Procede de fabrication de pieces moulees a partir de composes aptes a s'ecouler et dispositif pour sa mise en oeuvre | |
| EP4031479B1 (fr) | Procede et machine pour remplir un recipient a un niveau souhaité de liquide | |
| WO2002014207A9 (fr) | Bec de remplissage a jet en parapluie et machine de remplissage munie d'un tel bec | |
| EP2888195B1 (fr) | Procede et machine pour le remplissage de recipients | |
| EP2919963A1 (fr) | Procédé de fabrication de récipients, comprenant une opération retardée de boxage | |
| EP2496513B1 (fr) | Dispositif de remplissage avec systeme de clapet particulier | |
| FR2939119A1 (fr) | Dispositif de remplissage d'une bouteille et systeme automatique de remplissage de bouteilles correspondant | |
| EP2758332B1 (fr) | Procede et bec de remplissage a niveau constant avec un liquide | |
| FR2526412A1 (fr) | Procede et dispositif pour le remplissage de bouteilles | |
| FR3075683B1 (fr) | Procede d'inversion d'un fond de recipient en matiere plastique, dispositif pour sa mise en œuvre et utilisation du dispositif | |
| FR2521224A1 (fr) | Procede et dispositif pour l'addition d'une quantite predeterminee d'un second liquide (liquide a doser) a un premier liquide qui se trouve dans un recipient | |
| EP0179678B1 (fr) | Procédé et appareil de transfert et/ou de dosage de particules fragiles à cadence élevée en vue par exemple de l'insertion dans un récipient | |
| US20190241419A1 (en) | Device and method for filling containers with a liquid, in particular for bottling | |
| FR2525582A1 (fr) | Installation de soutirage | |
| FR2752415A1 (fr) | Procede et dispositif de controle de l'atmosphere d'une bouteille dans une machine de remplissage | |
| JP2005289421A (ja) | 充填バルブ | |
| FR3125061A1 (fr) | Dispositif bec-lance et procédé de remplissage de vin antimousse et antitache pour barriques en bois utilisées dans le soutirage du vin | |
| WO2009138699A1 (fr) | Procede de degorgement de vins mousseux. | |
| BE501998A (fr) | ||
| FR3109743A1 (fr) | Organe de type « appui buvant », tuyère et installation de soufflage de corps creux | |
| BE539227A (fr) | ||
| BE586361A (fr) | ||
| FR2734253A1 (fr) | Procede et dispositifs pour l'introduction complete d'un bouchon dans un recipient, avec maitrise de la pression apres bouchage | |
| FR2767126A1 (fr) | Procede et dispositif pour assurer le remplissage et la mise a niveau d'un liquide contenu dans un recipient et machine equipee d'un tel dispositif |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20210326 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |